CN103089542A - 风力发电机组传动系统与风力发电机组 - Google Patents

风力发电机组传动系统与风力发电机组 Download PDF

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黎焱
丁莉丽
刘作辉
张芹
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Abstract

本发明提供一种风力发电机组传动系统与风力发电机组，该传动系统包括叶轮及设置在机舱罩内的齿轮箱和发电机，齿轮箱包括壳体以及设置在壳体内的输入轴和输出轴；发电机包括定子和转子，其中：上述齿轮箱的输出轴与发电机的转子直接相连；齿轮箱的壳体与发电机的定子固定连接。本发明提供的风力发电机组通过将齿轮箱的输出轴与发电机转子直接相连，将齿轮箱的壳体与发电机的定子固定连接，从而将齿轮箱的壳体作为主要的承载部件，简化了其他承载件的结构，降低了设计制造的难度。

Description

风力发电机组传动系统与风力发电机组
技术领域
本发明涉及风力发电技术，尤其涉及一种风力发电机组传动系统与风力发电机组。
背景技术
随着国内外风电产业的高速发展，风力发电机组的设计技术和制造技术日趋成熟。传动系统是风力发电机组必不可少的组成部分。
风力发电机组的传动系统一般包括叶轮、齿轮箱、发电机和主机架，叶轮通过主轴与齿轮箱中的输入轴相连；齿轮箱中的输出轴通过联轴器与发电机的转子相连，风力带动叶轮旋转，从而带动发电机的转子运动，以实现风力发电；主机架用于固定安装齿轮箱和发电机，起到承载的作用。
上述主传动系统的结构部件多，传动链较长，各组件和整机尺寸、重量大，制造困难。
发明内容
本发明提供一种风力发电机组传动系统与风力发电机组，以减少机组部件，简化传动系统结构，提高机组可靠性。
本发明提供了一种风力发电机组传动系统，包括叶轮、设置在机舱罩内的齿轮箱和发电机，齿轮箱包括壳体以及设置在壳体内的输入轴和输出轴；发电机包括定子和转子，其中：
所述齿轮箱的输出轴与所述发电机的转子直接相连，所述齿轮箱的壳体与所述发电机的定子固定连接。
如上所述的风力发电机组传动系统，其中，所述叶轮与所述齿轮箱的输入轴直接相连。
本发明还提供了一种风力发电机组，包括传动系统和固定设置在所述传动系统下方的主机架，其中，所述传动系统为本发明提供的风力发电机组传动系统。
本发明提供的风力发电机组传动系统与风力发电机组通过将齿轮箱的输入轴与叶轮直接相连，将齿轮箱的输出轴与发电机转子直接相连，将齿轮箱的壳体与发电机的定子固定连接，取消了主轴和联轴器等部件，将齿轮箱的壳体作为主要的承载部件，简化了其他承载件的结构，降低了设计制造的难度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的风力发电机组传动系统的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的显示内部齿轮结构的风力发电机组结构示意图。
1-叶轮；           2-齿轮箱；          21-壳体；
22-输入轴；        23-输出轴；         24-输入轴轴承；
25-输出轴轴承；    3-发电机；          31-转子；
32-定子；          4-机舱罩；          5-主机架；
6-塔筒；           7-偏航驱动系统；    8-偏航制动系统；
9-主制动器。
具体实施方式
图1为本发明实施例提供的风力发电机组传动系统的结构示意图，图2为本发明实施例提供的显示内部齿轮结构的风力发电机组结构示意图。本发明实施例提供了一种风力发电机组传动系统，包括叶轮1、设置在机舱罩4内的齿轮箱2和发电机3，齿轮箱2包括壳体21以及设置在壳体21内的输入轴22和输出轴23；发电机3包括定子32和转子31，其中：上述齿轮箱2的输出轴23与发电机3的转子31直接相连，齿轮箱2的壳体21与发电机3的定子32固定连接。
在现有技术中，主要受力的承载机构为主机架，本发明实施例提供的风力发电机组传动系统通过将齿轮箱2的壳体21与发电机3的定子32直接固定，将齿轮箱2壳体21作为承载发电机3的承载基础，弱化主机架作为传动链主要承载件的功能，同时在设计主机架时不必考虑兼顾承载发电机3的问题，使主机架结构设计得到了简化，同时也简化了制造过程。
同时由于齿轮箱2的壳体21与发电机3定子32直接相连，所以取消了现有技术中的联轴器，减少了部件，进一步简化了风力发电机组的整体结构。
在上述实施例的基础上，可设置叶轮1与齿轮箱2的输入轴22直接相连。与现有技术相比，取消了用于连接输入轴22与叶轮1的主轴，简化了结构。叶轮1将动力传给输入轴22，输出轴23带动与其直接相连的转子31转动，从而实现风力发电。
优选的是，在输入轴22上套设有输入轴轴承24，输入轴轴承24与齿轮箱2的壳体21固定连接，以将输入轴轴承24固定，从而对输入轴22起到承载的作用。现有技术中输入轴22与叶轮1间通过主轴连接，通常将轴承套设在主轴上，本发明实施例提供的风力发电机组传动系统取消了主轴，将起承载作用的输入轴轴承24套设在输入轴22上，使输入轴轴承24集成在齿轮箱2的壳体21内部，从而进一步缩短了传动链的长度，提高了传动可靠性。
进一步地，在输出轴23上套设有输出轴轴承25，输出轴轴承25与齿轮箱2的壳体21固定连接，其作用与输入轴轴承24相同，在此不再赘述。
输入轴轴承24与输出轴轴承25均可采用现有技术中的双排背靠背圆锥滚子轴承，也可以采用两个独立的轴承，其具体实现方式在此不作限定。
进一步地，在齿轮箱2的壳体21上还固定设置有主制动器9，当对风力发电机组进行维修时，维修人员可以控制主制动器9与转子31接触制动，停止风力发电机组的运行。
本发明实施例还提供了一种风力发电机组，包括传动系统和设置在传动系统下方的主机架5，其中传动系统为本发明任意实施例提供的风力发电机组传动系统。由于齿轮箱2的壳体21起到了主要承载的作用，该主机架5主要起辅助承载的作用。
优选的是，主机架5设置有容腔，可在容腔内固定设置偏航驱动系统7和偏航制动系统8，偏航驱动系统7用于在驱动塔筒6转动，以带动叶轮1的方向与风向匹配；偏航制动系统8用于在塔筒6旋转到合适位置时进行制动。
本发明实施例提供的风力发电机组传动系统与风力发电机组通过将齿轮箱的输入轴与叶轮直接相连，将齿轮箱的输出轴与发电机转子直接相连，将齿轮箱的壳体与发电机的定子固定连接，取消了主轴和联轴器的等部件，将齿轮箱的壳体作为主要的承载部件，简化了其他承载件的结构，降低了设计制造的难度。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种风力发电机组传动系统，包括叶轮及设置在机舱罩内的齿轮箱和发电机，齿轮箱包括壳体以及设置在壳体内的输入轴和输出轴；发电机包括定子和转子，其特征在于：
所述齿轮箱的输出轴与所述发电机的转子直接相连，所述齿轮箱的壳体与所述发电机的定子固定连接。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组传动系统，其特征在于，所述叶轮与所述齿轮箱的输入轴直接相连。
3.根据权利要求1或2所述的风力发电机组传动系统，其特征在于，所述输出轴上套设有输出轴轴承，所述输出轴轴承与所述齿轮箱的壳体固定连接。
4.根据权利要求2所述的风力发电机组传动系统，其特征在于，所述输入轴上套设有输入轴轴承，所述输入轴轴承与所述齿轮箱的壳体固定连接。
5.根据权利要求1或2所述的风力发电机组传动系统，其特征在于，所述齿轮箱的壳体上固定设置有主制动器，所述主制动器用于与所述转子相接触实现制动。
6.一种风力发电机组，包括传动系统和固定设置在所述传动系统下方的主机架，其特征在于，所述传动系统为权利要求1-5任一所述的风力发电机组传动系统。
7.根据权利要求6所述的风力发电机组，其特征在于，所述主机架设置有容腔，所述容腔内固定设置有偏航驱动系统和偏航制动系统。
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